C++ 3D 矢量保留"blocks"

C++ 3D vector preserving "blocks"

本文关键字：blocks 保留 3D C++      更新时间：2023-10-16

假设我需要不确定数量的 3×4 矩阵。（或任何其他固定的 m x n 维矩阵的序列。 我的第一个想法是将这些矩阵存储在一个std::vector中，其中每个矩阵本身就是一个std::vector<std::vector<double> >。 如何使用std::vector::reserve()为这些矩阵中的数字（例如x）预分配空间？ 因为我知道其中两个维度，所以我应该（或者我希望）能够x这些块的大小。

我知道如何在 1D std::vector中实现这个对象，但我想知道如何在 3D std::vector中做到这一点，如果没有其他原因，只是为了更好地学习如何使用 std::vector 类。

将矩阵存储为向量的向量可能效率很低，但如果必须这样做，那就去做吧。预留空间与往常相同：

typedef std::vector<std::vector<int>> matrix_type;
std::vector<matrix_type> collection;
collection.reserve(100);  // set capacity for 100 "matrices"
// make 10 4x3-matrices; `collection` won't reallocate
collection.resize(10, matrix_type(4, std::vector<int>(3)));

对于您的基本类型，最好有一个m * n元素的向量并大步访问它，即第 （i，j） 个元素将位于位置 i * n + j 。每个向量本身就是一个动态容器，您可能不希望到处都是那么多动态分配。

同样，上面的reserve调用可能不会像你想象的那样，因为它只为内部向量的记账数据保留内存（通常每个向量三个单词，即 300 个单词），而不是实际数据。

有鉴于此，您甚至可能希望将std::array<int, m*n>视为矩阵类型（并大步访问它）;现在您实际上可以预先为实际矩阵保留空间 - 但是m和n现在必须是编译时常量。

更好的方法是提供一个类接口，并为整个矩阵使用单个线性内存块。然后，您可以通过不同的方式实现该接口，范围从适当大小的内部数组（如果大小是大小的一部分）std::vector<int>或通过提供索引（pos = row*cols + col ）。

在std::vector< std::vector<int> >方法中，外部向量将分配内存来存储内部向量，并且每个向量都将分配内存来保存自己的元素。使用原始指针，它在内存布局上类似于：

int **array = new int*[ N ];
for ( int i = 0; i < N; ++i ) 
   array[i] = new int[ M ];

那是：

[ 0 ] -------> [ 0, 1, 2, ... ]
[---]
[ 1 ] -------> [ 0, 1, 2, ... ]
[ . ]
[ . ]

或者基本上是 N+1 个单独的内存块。

相关文章：